全 文 ： 一，g(V-)
第 8卷 第 4期
2 0 0 0年 L 2月
生 态 农 业 研 究
Eco agriculture Research
Vo】．8 No．4
Dec ， 2 0 0 0
， ，
关于秸秆氧化气化气做炊事燃气的商榷
毛 平 苗长
／
南 方 5 2 、2
(大 市事F瑗雨学设 再 大连 l】6023)
摘 要 阐述 了秸秆氧化 气化工艺原理与特 点 并指 出作为炊事燃气供应系统应具备 的特点和要
求，与 干馏气方 法相比，桔秆氧化 气化 气僦故事燃气具有不安垒、费用高等不客忽视的诸 多弊端
建议拟以秸秆氧化气化 气馓蚨事燃 气的有关鄱门慎重考虑 ．应利用经典的干馏气世斌事用气
关键调兰 墨 兰竺 鉴主监墨 二兰
The discussion on oxidized—gasified gas used for cooking M ao Ping M iao Changfeng，Nan Fang
(Dalian Municipal Design＆ Research Institute of Environmental Science，Dalian 116023)，EAR，
2000，8(4)：1～ 3
Abstract The technological principles and characteristics on crop stalks oxidized gasifed gas aer
expounded。The characteristics and requirements of combustible gas supplying system for cooking
fire pointed out．Compared with dry distillation gas—the results show that using oxidized—gasifed
gas for cooking is of quite a few disadvantages not to he ignored such as dangers．expensiveness．It
is proposed that the departments concerned should he careful of using such kind of technology
while the dry distillation gas should be used for cooking
Key words Crop stalks，Oxidized—gasified gas，Combustible gas for cooking，Dry distillation gas
近几年国内不少农村安装了秸秆氧化气化集中供应炊事燃气系统 ，从表面上看，把秸秆先
行氧化变成可燃气，再通过管网送到农民家中作为炊事燃气，提高了农民生活用能质量和生活
水平 ，但实质上这种做法存在着很大的不安全隐患，是 1种不可取的工艺。
1 秸秆氧化气化的工艺原理
秸秆氧化气化实质上就是固体燃料氧化气化反应原理，早在 100多年前就 已被广泛应用
(如烧木炭汽车)。其固体燃料氧化气化反应式如下 ：
2C+0，一2C0+Q (1)
2C0+0，一 2C0 +Q (2)
C+ 0 一C0。+Q (3)
CO2+C一 2CO Q (4)
其反应平衡常数 式 、平衡常数与温度 、压力关系见表 1和图 1。在有水蒸汽引入时，还
将发生水煤气反应 ：
( + 2H O-CO +2H Q (j)
收稿日期 ：2000—07-24 改 回日期：2000 09 04
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2 生 态 农 业 研 究 第 8卷
C+H O—CO+H。一Q (6)
CO+H2O=CO2+H2+Q (7)
C+2H2=CH。+Q (8)
其反应平衡常数 式 、平衡常数与温度关系见表 2，温度对水蒸汽分解的影响见图 2。
衰 1 平衡 常 数式 及 平衡 常敷 与温 度 的美 系 ’
Tab．1 The rt】ationsh among equilibrium constant
formular，equilibrium constant and temperature
墓 IogK 7。0 3。
K^ = IogK^ Z0
． 35 18．90 17．43 16．33
一 2口_8。 l5_82 ． 9．
= 2 o 1 7l 14．79 lz_86
^= IofKp
4 0_D3 1_55 2．65 48
从上述平衡常数和影响因素看 ，欲增加 H
的含量 ，需要提 高反应温度，在 800℃以下 时，
水蒸汽分解几乎为零。
囝 2 沮度对水蒸汽分解率的髟响 *
Fig．2 Effect 0f temperature 0n steam decompose rate
·图中．a为焦炭1 300U．6为木炭 I100"C，f为焦炭1200"C
d为焦炭 11O0"C， 为木炭 1O00"C，／为焦炭 9。。℃．
温 度 ／℃
囝 1 压力、温度对 CO+CO 物系平衡组成的髟响 *
Fig 1 Effect of pressure and temperature On
material system balance of CO +CO2
图中，口为 1．013kPa(标准大气压)．b为 101．325kPa，
为 1013．25kPa，d为 10132．5kPa
表 2 熏 ^录仟 平 冒帚 甄瓦 拉平冒 帚甄 与 量度 明天彖
Tab．2 The relationship among equilibrium constant~rmular，
eguilibrium constant and temperature under water vapour
- Z．960 - 1．660 - 0．763 - 0．107
： 一 m ⋯ ．ss。 z．
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秸秆不是纯碳 ，而是纤维素和半纤维素 ，在氧化
过程中不但生成 CO 、CO，还 生产水 ，在高温下水又参与反应 ，生成 H 、CH ，即秸秆氧化气化
过程是 1种半水煤气反应过程。另外 ，在高温、缺氧情况下秸秆还有少量的干馏热分解过程。在
实际 生产中秸秆氧化气化所得到的燃气成份：CO 为 22 ，H 为 1 3 ，CH 为 2 ，CO 为
13％，o 为 1 。可燃成份中 CO含量为最高 ，而 CO又是 1种对人体有害的气体 ，所以在使用
中其安全问题尤为重要。若分离不完全 ，燃气中还有焦油成份。这种燃气的热值为 5．2 MJ／m ，
是 1种介于空气煤气和半水煤气之间的低热值燃气。
2 固体燃料氧化气的特点及用途
固体燃料直接通空气进行不完全氧化，得到以 CO 为主的可燃气 ，工艺简单 ，在同 1个发
生炉中同时完成氧化、还原、干馏 、干燥等过程 ，设备简单，工业上多采用此法制取低热值空气
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第 4期 毛 平等 ：关于秸秆氧化气化气做炊事燃气的商榷 3
煤气和半水煤气，这种燃气的最主要特点是热值低，原因是在氧化过程中带入大量的 N 稀释
了可燃成份浓度，另外可燃成份又以 CO、H 为主 ，其燃烧热远远小于烃类 。这种空气煤气和半
水煤气的理论热值可通过平衡常数、平衡浓度、燃烧热计算出来 ，而实际生产中不可能达到理
论值。空气煤气，半水煤气在工业上有广泛的用途，由于燃烧时火焰温度低，多用于各种洁净环
境的干燥工艺和各种原材料预热工艺等，另外半水煤气中含有 H ，又是合成氨的 H 源。
3 民用炊事燃气的特点
炊事燃气的用户是千家万户，输送燃气 时必须考虑供给每 3 l^ t 袅蜃 ¨ ll副嚏宦值
家每户的燃气在流量 、压力上都需要相对稳定 ，】d之中早 、中、Tlb-3 fJ。ⅡI1 s b 邮 lI佃 Iue如nthe
晚3个高峰用气时段要有足够量的燃气可供；又能满足随机用 ! ：! 。 竺 竺!竺
户在非高峰时用气(压力不能过高)；还要求燃气质量高，不但尽
量减少燃气 中的有害成份 ，而且要求尽量减少用气量 ，这就要求
燃气热值必须达到一定的规定值。国家城镇民用燃气质量标准
(GB一13612—92)中对燃气热值、燃气杂质含量都做 了严格的限
项 目
Items
国家标堆规定值
adn sb r,t
stipulate uB
制(见表 3)。民用炊事燃气供应系统必须有长期稳定供应保证 ，
其中包括原料保证 ，管理体 系保证 ，设备使用寿命保证，气源厂
和用户室内外维护维修保证以及长期运转的经济保证等 。不能
间断供气，不能经常出事故停气 ，这是 1项非常严肃的社会公益
事 业 。
4 秸秆氧化气化气做炊事燃气的弊端
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燃气中的可燃成份以 CO为主，而 CO 又是 1种有害气体 ，如有泄漏将对人身造成伤亡 。
近几年 巳发生多起人、畜、禽中毒事件 ；秸秆氧化气化气的热值很低 ，每户每天用气量为 6～
7m。，在室内燃气 ，可产生大量废气，特别是冬季通风不好 ，对环境污染较大 ；由于燃气热值低 ，
当压力变动、风吹动时，火焰很容易自行熄火；炊事峰值用气量大 ，输气管网直径须加大 ，造成
投资过高。如 500户供气系统，氧化气峰值量为 1000 m。／h，日供气量为 3000m ，气柜容积应不
小于 1800rn ，而采用干馏气(热值 14．7MJ／m。)峰值仅为 250m ／h，日供气量为 750m ，气柜只
要 450m ，两者投资相差 3．5倍之多。目前各地建设的秸秆氧化气化供气系统 ，为了减少设备
投资，多采用低价的PVC塑料管 ，这是很危险的 ，因为 PVC管 易老化、变脆，造成泄漏事故。另
外采用简单的净化设备，致使燃气质量低，焦油跑到用户家中，堵塞管道 ，腐蚀地下管网。因此，
秸秆氧化气化气不适宜做民用炊事燃气，从长远角度和农民兄弟生命财产考虑，建议国家有关
部门应慎重考虑以秸秆氧化气化气做炊事燃气的问题 ，应利用经典的干馏气做炊事用气。
参 考 文 献
1 戴 林 ，李景明．中国生物质能转换技术发展与评价．北京 中国环境科学出版杜 ．1998
2 甘师俊，王如按等．中小城镇可持续发展先进适用拄术．北京 ：中国科学技术 出版杜，1998
3 张正戢 ，邓可蕴．中国生物质能技术商业化罐略设计．北京：中国环境科学出版社 ，1999
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